Sakız ve Siyah Kabak (Cucurbita pepo L.)’larda Ovül Kültüründe Spermidine ve Putrescine Uygulamalarının Haploid Bitki Elde Edilmesine Etkileri

Abstract

Bu araştırmada, sakız ve siyah kabaklarda ovül kültüründe spermidine (Spd) ve putrescine (Put) uygulamalarının haploid bitki elde edilmesine etkileri araştırılmıştır. Araştırmada materyal olarak 3 farklı Sakız kabak çeşidi ile 3 farklı Siyah kabak çeşidi kullanılmıştır. Ovül kültürü uygulamalarında embriyo teşviki için 5 mg L^-1 2.4-D ilave edilmiş MS besi ortamı kullanılmıştır. Araştırmada poliaminlerin etkisini görmek amacıyla Spd ve putrescine Put 40, 80 ve 160 μM L^-1 dozda ayrı ayrı ve her ikisi birlikte 80, 160 ve 320 μM L^-1 (1:1,  v:v) dozlarında kullanılmıştır. Kontrol grubu sadece 5 mg L^-1 2.4-D içermiştir. Elde edilen araştırma sonuçlarına göre, ovül gelişimi ve kallus oluşumunun her çeşide göre farklı seviyelerde olduğu tespit edilmiştir. Ovül gelişim sonuçlarına bakıldığında her çeşitte elde edilen ovül gelişim oranları genel olarak kontrol grubuna oranla daha başarılı bulunmuştur. Kallus oluşum sonucuna göre Elida Fı çeşidi sadece Put ve sadece Spd içeren ortamlarda, Roni Fı çeşidi Put+Spd içeren ortamlarda, Shakila Fı Spd ve Put+Spd içeren ortamlarda, Seyden Fı sadece Put içeren ortamlarda, Brillante Fı Put ve Put+Spd içeren ortamlarda ve Chivas Fı sadece Put içeren ortamlarda kontrol grubuna oranla daha iyi sonuçlar vermiş, genel olarak en iyi kallus gelişim oranı 40 μM L^-1 Put içeren ortamda görülmüş, ancak bunlardan bitki elde edilememiştir. Haploid bitki elde edilebilmesi için poliaminlerin daha yüksek dozlarda kullanılması önerilmektedir.

Keywords

• Cucurbita pepo L.,doku kültürü,poliaminler

Effects of Spermidine and Putrescine Applications on Haploid Plant Obtention Via Ovule Culture in Sakız and Dark Green Squashes (Cucurbita pepo L.)

Abstract

In this study, the effects of spermidine and putrescine on the haploid plant obtention via ovule culture were investigated in Sakız and dark green squashes. As plant material, 3 different cultivars of Sakız and 3 different cultivars of dark green squashes were used. 5 mg L^-1 2.4-D added MS medium was used for embryo stimulation in ovule culture applications. To determine the effects of polyamines, spermidine (Spd) and putrescine (Put) were used with the concentrations of 40, 80 and 160 μM L^-1. Furthermore, spermidine and putrescine were used together with concentration of 80, 160 and 320 μM L^-1 (1:1, v/v), respectively. The control group included only 5 mg L^-1 2.4-D. According to the results of the research, it was determined that ovule development and callus formations were at different levels for each cultivar. When the ovule development results were examined, it is found that the ovule development rates obtained in all cultivars were generally more successful than the control group. According to the result of callus formation; the best culture medias were only Put and Spd for Elida Fı cultivar, Put+Spd-containing media for Roni Fı cultivar, Spd and Put+Spd-containing medias for Shakila Fı, Put and Put+Spd-containing medias for Briallante Fı, and only Put in Chivas Fı. Generally, the best callus growth rate was found in 40 μM L^-1 Put containing media, but plant was not obtained from these callus. In order to obtain haploid plants, it is recommended to use polyamines in higher doses.

Keywords

• Cucurbita pepo L.,tissue culture,poliamins

References

1. Anonim, 2019. Bitkisel Üretim İstatistikleri. Türkiye İstatistik Kurumu (http://www.tuik.gov.tr), (Erişim tarihi: 22.02.2019).
2. Anonymous, 2018. FAO Production Year Book (http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC), (Erişim tarihi: 22.01.2018).
3. Aras, V., Denli, N., Keleş, D., Nacar, Ç., 2011. Kabak (Cucurbita pepo L.) hatlarının morfolojik karakterizasyonu ve akrabalık derecelerinin belirlenmesi. Alatarım, 10(1): 13-18.
4. Büyükuslu, N., 2014. Besinlerin poliamin içerikleri. Müsbed, 4(2): 105-110.
5. Chambonnet, D., Dumas de Vaulx, R., 1985. Obtention of embryos and plants from in vitro culture of unfertilized ovules of Cucurbita pepo. Cucurbit Genetics Cooperative Report, 8, 66.
6. Erol, M.H., 2018. Hıyarlarda ovül-ovaryum kültürleri ve ışınlanmış polen tekniği ile spermidin ve putresin uygulamalarının haploid embriyo uyartımına etkileri. Yüksek lisans tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
7. Gémes-Juhász, A., Balogh, P., Ferenczy, A., Kristóf, Z., 2002. Effect of optimal stage of female gametophyte and heat treatment on in vitro gynogenesis induction in cucumber (Cucumis sativus L.). Plant Cell Report, 21(2): 105-111.
8. Gémésné, J.A., Venczel, G., 1996. In vitro gynogenesis induction in zucchini (Cucurbita pepo L. convar. giromontiina Duch) lines. Procedeings of the VI. EUCARPIA Meeting on Cucurbit Genetics and Breeding, pp. 200-201.

9. Halperin, W., Wetherell, D.F., 1964. Adventive embryony in tissue cultures of the wild carrot, Daucus carota. American Journal of Botany, 51(3): 274-283.
10. Hussain, J., Khan, F.U., Ullah, R., Muhammed, Z., Rehman, N.U., Shinwari, Z.K., Khan, I.U., Zohaib, M., Imad-Ud-Din, Hussain, A.M., 2011. Nutrient evaluation and elemental analysis of four selected medicinal plants of khyber pakhtoon khwa, Pakistan Journal of Botany, 43(1): 427-434.
11. Kurtar, E.S., 1999. Kabakta (Cucurbita pepo L.) haploid embriyo uyartımı ve bitki oluşturma üzerine araştırmalar. Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana.
12. Kurtar, E.S., Balkaya, A., 2016. Kestane kabağı (Cucurbita maxima L.) ve bal kabağı (Cucurbita moschata L.)’nda ışınlanmış polen tekniği ile elde edilmiş küçük yapılı embriyoların bitkiye dönüşümü üzerine besi ortamlarının etkisi. 7. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi, Cilt 2: Sebzecilik-Bağcılık-Süs Bitkileri, 25-29 Ağustos, Çanakkale, s. 175-179.
13. Kurtar, E.S., Balkaya, A., Özer, M.O., 2018. Production of callus mediated gynogenic haploids in winter squash (Cucurbita maxima Duch.) and pumpkin (Cucurbita moschata Duch.). Czech Journal of Genetics and Plant Breeding, 54(1): 9-16.
14. Kwack, N.S., Fujieda, K., 1988. Somatic embriyogenesis in cultured unfertilized ovules of Cucurbita moschata. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 57(1): 34-42.
15. Metwally, E.I., Moustafa, S.A., El-Sawy, B.I., Haroun, S.A., Shalaby, T.A., 1998. Production of haploid plants from in vitro culture of unpollinated ovules of Cucurbita pepo. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 52(3): 117-121.
16. Pochard, E., Dumas de Vaulx, R., 1979. Haploid parthenogenesis in Capsicum annuum L. In: J.G. Hawkes, R.N. Lester and A.D. Skelding (Eds.), Reprinted from the biology and taxanomy of the Solanaceae, Academic Press, New York, pp. 455-472.
17. Rakha, M.T., Metwally, E.I., Moustafa, S.A., Etman, A.A., Dewir, Y.H., 2012. Evaluation of regenerated strains from six “Cucurbita” interspecific hybrids obtained through anther and ovule “in vitro” cultures. Australian Journal of Crop Science, 6(1): 23-30.
18. Shalaby, T.A., 2007. Factors affecting haploid induction through in vitro gynogenesis in summer squash (Cucurbita pepo L.). Scientia Horticulturae, 115(1): 1-6.